Choć otwarte stosy na wolnym powietrzu były używane w przeszłości i są często nadal używane w wielu obszarach świata dzisiaj, zwłaszcza w Indiach, większość kremacji w krajach uprzemysłowionych odbywa się w zamkniętych piecach zaprojektowanych tak, aby zmaksymalizować wykorzystanie zużytej energii cieplnej przy jednoczesnym zminimalizowaniu emisji dymu i zapachów.

TermodynamikaEdit

Ciało ludzkie zwykle zawiera ujemną wartość kaloryczną, co oznacza, że do jego spalenia potrzebna jest energia. Wynika to z wysokiej zawartości wody; cała woda musi zostać odparowana, co wymaga bardzo dużej ilości energii cieplnej.

Ciało o masie 68 kg (150 funtów), które zawiera 65% wody, będzie wymagało 100 MJ energii cieplnej, zanim nastąpi spalanie. 100 MJ odpowiada w przybliżeniu 3 m3 (105 ft3) gazu ziemnego lub 3 litrom oleju opałowego (0,8 galonów USA). Dodatkowa energia jest niezbędna do wyrównania pojemności cieplnej („wstępnego podgrzania”) pieca, paliwa spalanego w celu kontroli emisji oraz strat ciepła przez izolację i w gazach spalinowych.

W rezultacie krematoria są najczęściej ogrzewane przez palniki zasilane gazem ziemnym. Jeśli gaz ziemny nie jest dostępny, można stosować LPG (propan/butan) lub olej opałowy. Palniki te mogą mieć moc od 150 do 400 kilowatów (0,51 do 1,4 miliona brytyjskich jednostek cieplnych na godzinę).

Krematoria ogrzewane energią elektryczną istnieją również w Indiach, gdzie elektryczne elementy grzewcze powodują kremację bez bezpośredniego przykładania płomienia do ciała.

W przeszłości używano węgla, koksu i drewna, ogrzewając komory od dołu (jak w garnku do gotowania). Powodowało to pośrednie nagrzewanie i zapobiegało mieszaniu się popiołu z paliwa z popiołem z ciała. Termin retorta, stosowany do pieców kremacyjnych, pierwotnie odnosił się do tej konstrukcji.

Występuje zainteresowanie, głównie w krajach rozwijających się, opracowaniem krematora ogrzewanego skoncentrowaną energią słoneczną. Innym nowym projektem, który zaczyna być stosowany w Indiach, gdzie do kremacji tradycyjnie używa się drewna, jest kremator oparty na procesie opalania gazem drzewnym. Ze względu na sposób, w jaki gaz drzewny jest produkowany, takie krematoria zużywają tylko ułamek wymaganego drewna; i według wielu źródeł, mają znacznie mniejszy wpływ na środowisko niż tradycyjne procesy oparte na gazie ziemnym lub oleju opałowym.

System spalaniaEdit

Typowa jednostka zawiera pierwotną i wtórną komorę spalania. Komory te są wyłożone cegłą ogniotrwałą zaprojektowaną tak, aby wytrzymać wysokie temperatury.

Pierwotna komora zawiera ciało – jedno na raz, zwykle zawarte w jakimś rodzaju palnej trumny lub pojemnika. Komora ta posiada co najmniej jeden palnik zapewniający ciepło, które odparowuje wodę zawartą w ciele i pomaga w spalaniu części organicznej. Do załadunku pojemnika z ciałem służą duże drzwi. Temperatura w komorze głównej wynosi zazwyczaj 760-980 °C (1 400-1 800 °F). Wyższe temperatury przyspieszają kremację, ale zużywają więcej energii, generują więcej tlenku azotu i przyspieszają odpryskiwanie ogniotrwałej okładziny pieca.

Komora wtórna może znajdować się z tyłu lub powyżej komory pierwotnej. Palnik(i) wtórny(e) strzela(ją) do tej komory, utleniając wszelkie materiały organiczne, które przechodzą z komory pierwotnej. Działa to jako metoda kontroli zanieczyszczeń w celu wyeliminowania emisji zapachów i dymu. Komora wtórna zwykle działa w temperaturze wyższej niż 900 °C (1,650 °F).

Kontrola zanieczyszczeń powietrza i odzyskiwanie energiiEdit

Zgary spalinowe z komory wtórnej są zwykle odprowadzane do atmosfery przez wyłożony materiałem ogniotrwałym przewód kominowy. Mają one bardzo wysoką temperaturę i w ostatnich latach pojawiło się zainteresowanie odzyskiwaniem tej energii cieplnej, np. do ogrzewania pomieszczeń kaplicy pogrzebowej lub innych obiektów albo do dystrybucji w lokalnych sieciach ciepłowniczych. Takie wysiłki w zakresie odzyskiwania ciepła były postrzegane zarówno w pozytywnym, jak i negatywnym świetle przez opinię publiczną.

W wielu krajach stosuje się ponadto systemy filtracji (baghouse) w krematoriach. Adsorpcja węgla aktywnego jest rozważana w celu redukcji rtęci (w wyniku stosowania amalgamatu dentystycznego). Wiele z tych technologii jest zapożyczonych z przemysłu spalania odpadów w zmniejszonej skali. Wraz ze wzrostem wykorzystania kremacji w krajach zachodnich, gdzie amalgamat był szeroko stosowany w uzupełnieniach dentystycznych, rtęć stała się rosnącym problemem.

AutomatyzacjaEdit

Zastosowanie sterowania komputerowego pozwoliło krematorom na większą automatyzację, ponieważ czujniki temperatury i tlenu w urządzeniu wraz z zaprogramowanymi algorytmami opartymi na wadze zmarłego pozwalają na działanie urządzenia przy mniejszej interwencji użytkownika. Takie systemy komputerowe mogą również usprawnić wymagania dotyczące prowadzenia dokumentacji do celów śledzenia, ochrony środowiska i konserwacji.

Dodatkowe aspektyEdit

Czas przeprowadzenia kremacji może wahać się od 70 minut do 210 minut. Krematory działały kiedyś na zegarach (niektóre nadal działają) i trzeba było określić wagę ciała, a zatem obliczyć, jak długo ciało musi być kremowane i odpowiednio ustawić zegary. Inne typy krematoriów posiadają jedynie funkcję rozpoczęcia i zakończenia kremacji wyświetlaną na interfejsie użytkownika. Koniec kremacji musi zostać oceniony przez operatora, który z kolei zatrzymuje proces kremacji.

Jako środek oszczędności energii, niektóre krematoria zapewniają ogrzewanie budynku.